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METHODE ET DISPOSITIF POUR LE FONCAGE DES PUITS DE MINES AVEC REVETEMENT
METALLIQUE.
On sait que le fonçage d'un puits de mine s'effectue par passes ou tronçons c'est-à-dire que l'on foncé le puits sur une certaine longueur qui est en relation directe avec la nature du terrain et avec l'importance des moyens utilisés. Le trou étant creusé et les déblais évacués on cons- truit alors le revêtement qui peut être constitué notamment par un mur de maçonnerie ou de béton ou par un revêtement métallique.
Quand on utilise ce dernier type de revêtement celui-ci est réa- lisé en assemblant des segments de viroles; suivant les méthodes actuelles de fonçage, l'assemblage se fait au fond du puits au fur et à mesure de la progression du travail de creusage. On comprend qu'à cet endroit les condi- tions de travail ne sont pas très favorables étant donné surtout l'exiguïté de l'espace disponible; de plus, il est généralement nécessaire de dresser les surfaces des brides d'assemblage des divers segments composant les viro- les. Certaines autres méthodes de fonçage connues préconisent l'assemblage des viroles à la surface mais elles ne conviennent que pour de petits diamè- tres.
La présente invention, qui a comme but de supprimer ces inconvénients, est relative à une méthode de fonçage de puits de mines suivant laquelle on monte entièrement la virole inférieure à la surface du sol en la plaçant avec son axe vertical, on creuse dans le sol un trou circulaire d'un diamètre supérieur à celui de la virole après avoir préalablement con- gelé le terrain, on tapisse la paroi de ce trou d'une couche de béton, on laisse descendre la virole, on la coince dans cette position, on recommence à creuser plus profondément et ainsi de suite jusqu'à la profondeur voulue, les viroles superposées étant assemblées l'une à l'autre, à la surface, au fur et à mesure de la descente.
Pour la mise en oeuvre de cette méthode, qui est notamment utilisable pour de grands diamètres, il est, suivant une particularité de l'in-
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vention, prévu, de fixer sur le bord inférieur de la première virole, un chemin de roulement sur lequel se déplace un moyen de creusage constitué, par exemple, par un outil de coupe, par une haveuse, une chaîne à raclettes ou tout autre appareil analogue qui creuse un trou circulaire de diamètre plus grand que celui de la virole.
Après avoir congelé le terrain préalablement au creusage, on recouvre la paroi du trou d'une couche de béton suffisante pour résister au fluage du mur de glace. Les viroles successives sont pourvues, de distance en distance, de moyens de blocage intermittent du cuvelage et qui servent à supporter toute la partie assemblée du cuvelage. Ces moyens de blocage du cuvelage peuvent être à actionnement mécaniques, hydraulique, pneumatique ou autres.
Suivant un exemple de réalisation, ces moyens de blocage et de support comprennent des tiges déplaçables radialement par rapport à la virole et dont les bouts,extérieurs à celle-ci, sont garnis d'un coin apposant sur la paroi en béton sous l'effet d'un moyen de serrage actionnable de l'intérieur de la virole. Ainsi, ces tiges peuvent, par exemple, être vissées plus ou moins profondément dans des buselures filetées, fixées dans les viroles. Dans le cas d'un actionnement hydraulique ou pneumatique, les tiges coulissent dans des buselures non filetées, à la manière d'un piston dans un cylindre.
Une autre caractéristique réside en ce que l'extrémité de chaque tige de blocage vient en rapport avec une surface inclinée prévue sur le coin d'appui sur la paroi en beton et qui est accroché par des biellettes à un support solidaire de la face extérieure du cuvelage. Dans un mode d'exécution, les tiges de blocage sont en deux parties dont l'une, la tête; portant des galets reposant sur le coin d'appui, peut tourner par rapport au corps traversant la buselure.
La présente invention sera plusaisément comprise en se référant à la descriptiôn suivante des dessins annexés.
Les figures 1 et 2 sont des vues schématiques, respectivement en coupe axiale longitudinale et transversale, à travers un puits, afin de mon- trer le principe de l'invention.
La figure 3 est une vue partielle, agrandie, en coupe à travers la virole à l'effet de montrer un moyen de blocage du cuvelage.
A la surface 2 du sol, on assemble d'abord la virole inférieure 3 et on monte sur son bord inférieur 3a un chemin de roulement, schématisé en 4., qui sert de guidage à un moyen de creusage représenté en 5 et qui peut être constitué par une haveuse ou autre machine quelconque adaptée à la nature du terrain.
Par ce moyen de creusage, mis en mouvement par un moteur ou motoréducteur tel que 6, est foncé un trou cylindrique 7 ayant un diamètre plus grand que la virole. Le fonçage ne commence qu'après avoir tout d'abord procédé à la congélationdu terrain. Sur la paroi interne 7a de ce trou on construit un revêtement en béton sous forme d'une légère couche 8. A ce moment, on peut recommencer à creuser en profondeur après avoir laissé descendre la virole 3 et avoir coincé celle-ci dans sa nouvelle position en vissant dans des buselures 9 (figure 3) jusqu'à blocage complet, les tiges 12. Pour supporter le cuvelage, on prévoit sur la virole un certain nombre de tiges telles que 12; celles-ci placées, de distance en distance le long de la virole peuvent être actionnées de l'intérieur.
Le bout extérieur de chacune de ces tiges 12 comprend une tête 13 pouvant tourner par rapport au corps; cette tête 13 est garnie de galets 15, venant coopérer avec la surface inclinée 10a d'un coin tel que 10 dont une face 10b s'appuie contre la couche 8 lors du serrage des tiges 12. Les coins 10 sont accrochés par des biellettes à boutonnière 14 à des éléments de support Il fixés sur la surface externe de la
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Pour descendre le cuvelage on débloque progressivement et simil- tanément toutes les tiges 12,'jusqu' au moment où les têtes 13 arrivent presque jusqu'au niveau inférieur de la surface inclinée 10a des coins 10. A ce mo- ment et pour permettre au coin 10 d'occuper sa nouvelle position on continue à débloquer un groupe de tiges 12, le cuvelage restant suspendu par l'ensem- ble des autres tiges. On bloque alors à nouveau les tiges 12 dont la tête
13 s'appuie sur la face inclinée 10a des coins 10. On procède ainsi de pro- che en proche avec tous les dispositifs de blocage. Les coins 10 sont munis d'ergots comme 10c auxquels vient s'accrocher le nez 13a de la tête ce qui permet de détacher les coins de la couche de béton en cas de coïncement accidentel.
Quand une virole, après plusieurs descentes, est presque arrivée au niveau de la surface on y fixe la virole suivante avant de procéder à une nouvelle descente du cuvelage et on continue ainsi jusqu'à la profondeur voulue. Les mêmes opérations, savoir,blocage du cuvelage, creusement du trou, construction de la paroi en beton, déblocage partiel et descente du cuvelage se répètent au fur et à mesure de la progression du travail de fonçage c'est- à-dire que toutes les manoeuvres recommencent jusqu'à ce que le cuvelage atteigne la profondeur finale.
A ce moment, on termine le travail en retirant les tiges filetées 12, en remplissant de béton les espaces compris entre les deux parois concentriques composant les viroles et entre la paroi externe de celles-ci et la couche de béton recouvrant la paroi du trou et en plaçant un bouchon sur les buselures.
Il est clair que, sans sortir de la présente invention, les tiges de serrage 12 peuvent être remplacées par des tiges coulissantes, déplaçables par un système électrique, pneumatique, hydraulique ou autre qui les maintient serrées pendant un temps donné lors du creusage d'une passe et du betonnage de la paroi du trou et permet de les libérer simultanément et partiellement afin de permettre une descente limitée du cuvelage pour procéder à une nouvelle passe, tout en évitant évidemment sa chute au fond du puits.
Parmi les avantages découlant de l'invention, il faut citer le fait que la surface intérieure du cuvelage peut être parfaitement lisse. En outre, on peut réaliser un cuvelage entièrement soudé, sans usinage, et avec possibilité de vérifier les soudures étant donné que la soudure se fait à la surface du sol où l'on possède toute l'espace voulu pour la disposition des machines nécessaires.
REVENDICATIONS.
1. Méthode de fonçage de puits de mines avec cuvelage métallique, caractérisée en ce qu'on monte la virole inférieure à la surface du sol en la plaçant avec son axe vertical, on creuse à sa base un trou circulaire de diamètre plus grand que le diamètre externe de la virole, on recouvre d'une couche de beton la paroi de ce trou, on laisse descendre cette virole, on la bloque dans sa nouvelle position; on recommence à creuser et on répète ces opérations jusqu'à la profondeur finale, les viroles suivantes étant assemblées successivement l'une à l'autre, à la surface du sol, au fur et à mesure de la descente.
2. Dispositif pour la mise en oeuvre de la méthode suivant la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que le bord inférieur de la première virole est muni d'un chemin de roulement sur lequel est déplacé un moyen de creusage constitué par une haveuse, un outil de coupe, une chaîne à raclettes ou machine analogue.
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METHOD AND DEVICE FOR BUNTING MINE WELLS WITH COATING
METALLIC.
It is known that the sinking of a mine shaft is carried out by passes or sections, that is to say that the shaft is sunk over a certain length which is in direct relation with the nature of the ground and with the importance of the means used. The hole being dug and the cuttings evacuated, the coating is then constructed, which may consist in particular of a masonry or concrete wall or of a metal coating.
When the latter type of coating is used, it is produced by assembling segments of ferrules; According to current sinking methods, assembly is done at the bottom of the shaft as the digging work progresses. It is understood that at this location the working conditions are not very favorable, especially given the cramped nature of the available space; in addition, it is generally necessary to dress the surfaces of the assembly flanges of the various segments making up the rings. Certain other known driving methods recommend assembling the ferrules to the surface, but they are only suitable for small diameters.
The present invention, which aims to eliminate these drawbacks, relates to a method of sinking mine shafts according to which the lower ferrule is entirely mounted to the surface of the ground by placing it with its vertical axis, one digs in the ground. a circular hole with a diameter greater than that of the ferrule after having previously frozen the ground, the wall of this hole is lined with a layer of concrete, the ferrule is allowed to descend, it is stuck in this position, begins to dig deeper again and so on to the desired depth, the superimposed ferrules being assembled to each other, on the surface, as the descent progresses.
For the implementation of this method, which can be used in particular for large diameters, it is, according to a particularity of the in-
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vention, provided, to fix on the lower edge of the first ferrule, a raceway on which moves a digging means constituted, for example, by a cutting tool, by a shear, a chain scraper or any other device analogue which digs a circular hole of larger diameter than that of the ferrule.
After freezing the ground before digging, the wall of the hole is covered with a layer of concrete sufficient to resist creep of the ice wall. The successive shells are provided, from distance to distance, with means for intermittent locking of the casing and which serve to support the entire assembled part of the casing. These casing locking means can be actuated mechanically, hydraulically, pneumatically or otherwise.
According to an exemplary embodiment, these locking and support means comprise rods which can be moved radially relative to the shell and whose ends, outside the latter, are provided with a wedge affixing to the concrete wall under the effect a clamping means operable from the inside of the shell. Thus, these rods can, for example, be screwed more or less deeply into threaded nozzles, fixed in the ferrules. In the case of hydraulic or pneumatic actuation, the rods slide in non-threaded nozzles, like a piston in a cylinder.
Another characteristic resides in that the end of each locking rod comes into contact with an inclined surface provided on the bearing wedge on the concrete wall and which is hooked by rods to a support integral with the exterior face of the casing. In one embodiment, the locking rods are in two parts, one of which, the head; bearing rollers resting on the bearing wedge, can rotate relative to the body passing through the nozzle.
The present invention will be more fully understood with reference to the following description of the accompanying drawings.
Figures 1 and 2 are schematic views, respectively in longitudinal and transverse axial section, through a well, in order to show the principle of the invention.
FIG. 3 is a partial view, on a larger scale, in section through the ferrule in order to show a means for locking the casing.
On the ground surface 2, the lower shell 3 is first assembled and a raceway, shown diagrammatically at 4, is mounted on its lower edge 3a, which serves as a guide for a digging means shown at 5 and which can be consisting of a chopper or any other machine adapted to the nature of the terrain.
By this digging means, set in motion by a motor or geared motor such as 6, a cylindrical hole 7 having a diameter larger than the shell is darkened. The sinking only begins after having first frozen the ground. On the internal wall 7a of this hole, a concrete coating is built in the form of a light layer 8. At this time, we can start digging again in depth after having let the ferrule 3 descend and have stuck it in its new one. position by screwing in nozzles 9 (Figure 3) until complete blocking, the rods 12. To support the casing, a number of rods such as 12 are provided on the ferrule; these placed from distance to distance along the ferrule can be actuated from the inside.
The outer end of each of these rods 12 comprises a head 13 capable of rotating relative to the body; this head 13 is lined with rollers 15, which cooperate with the inclined surface 10a of a wedge such as 10, one face 10b of which bears against the layer 8 during the tightening of the rods 12. The wedges 10 are hooked by rods to buttonhole 14 to support elements II fixed to the outer surface of the
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In order to lower the casing, all the rods 12 are progressively and similarly released, until the heads 13 reach almost the lower level of the inclined surface 10a of the corners 10. At this time and to allow the corner 10 to occupy its new position, one continues to release a group of rods 12, the casing remaining suspended by all of the other rods. The rods 12 are then blocked again, whose head
13 rests on the inclined face 10a of the corners 10. The procedure is thus carried out closely with all the locking devices. The corners 10 are provided with lugs like 10c to which the nose 13a of the head hooks, which makes it possible to detach the corners of the concrete layer in the event of accidental jamming.
When a shell, after several descents, has almost reached the level of the surface, the next shell is fixed to it before proceeding to a new descent of the casing and we continue in this way until the desired depth. The same operations, namely, blocking of the casing, digging the hole, construction of the concrete wall, partial release and lowering of the casing are repeated as the sinking work progresses, that is to say that all the maneuvers begin again until the casing reaches the final depth.
At this time, the work is finished by removing the threaded rods 12, filling the spaces between the two concentric walls making up the ferrules with concrete and between the outer wall thereof and the layer of concrete covering the wall of the hole and by placing a plug on the nozzles.
It is clear that, without departing from the present invention, the clamping rods 12 can be replaced by sliding rods, movable by an electric, pneumatic, hydraulic or other system which keeps them tight for a given time during the digging of a hole. pass and concreting of the wall of the hole and allows them to be released simultaneously and partially in order to allow a limited descent of the casing to carry out a new pass, while obviously preventing it from falling to the bottom of the well.
Among the advantages resulting from the invention, it should be mentioned that the inner surface of the casing can be perfectly smooth. In addition, it is possible to produce a fully welded casing, without machining, and with the possibility of checking the welds since the welding is done on the surface of the ground where there is all the space required for the arrangement of the necessary machines.
CLAIMS.
1. Method of sinking mine shafts with metal casing, characterized in that the lower ferrule is mounted to the surface of the ground by placing it with its vertical axis, and at its base a circular hole of greater diameter than the outer diameter of the shell, the wall of this hole is covered with a layer of concrete, this shell is allowed to descend, it is blocked in its new position; digging is started again and these operations are repeated until the final depth, the following rings being assembled successively to each other, on the surface of the ground, as the descent progresses.
2. Device for the implementation of the method according to claim 1, character ized in that the lower edge of the first ferrule is provided with a raceway on which is moved a digging means consisting of a shear , a cutting tool, a scraper chain or the like.